Question

13．将一个大木箱从斜面底部拉到顶部，如图所示，要提高斜面的机械效率，请写出两种方法：让斜面变光滑、增大斜面的倾角；若斜面长为3m，斜面高为1.2m，把800N的木箱拉到斜面顶端时，如果不计摩擦，拉力时320N；画出木箱在斜面上所受重力的示意图．

Answer 1

分析 （1）斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度、斜面的倾角有关．在斜面倾角一定时，斜面越光滑，机械效率越高；在斜面粗糙程度一定时，斜面倾角越大，机械效率越高．
（2）如果不计摩擦，物体沿斜面运动时有用功等于总功．
（3）重力是作用在木箱上的力，作用点画在木箱的几何中心，方向是竖直向下的．

解答 解：（1）在斜面上拉木箱时，做的额外功是克服木箱和斜面之间的摩擦做功，斜面越光滑，摩擦力越小，额外功越小，机械效率越高；
斜面的倾角越大，木箱对斜面的压力越小，摩擦力越小，额外功越小，机械效率越高．
（2）如果不计摩擦，物体沿斜面运动时有用功等于总功，即Fs=Gh，
所以拉力：F=$\frac{Gh}{S}$=$\frac{800N×1.2m}{3m}$=320N；
（3）找出木箱的重心，画一竖直向下的线段，标出箭头，记为G；如下图所示：

故答案为：（1）让斜面变光滑；增大斜面的倾角；（2）320；（3）见上图．

点评 拉物体沿斜面上升时，斜面粗糙程度一定时，斜面倾角越大，机械效率越高，越费力．